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第十四章睡眠与节律行为教育科学系尹文娟第一节睡眠的类型和阶段脑电记录是现代生理学研究睡眠的一种常用方法。一、睡眠的脑电记录θ波（4Hz-7Hz）：出现在刚开始入睡的入睡期或浅睡期。δ波（1Hz-3.5Hz）：出现在深睡期或麻醉状态。α波（8Hz-13Hz）：出现在觉醒阶段，清醒、安静的状态下。β波（14Hz-30Hz）：出现在觉醒阶段，较强烈的情绪反应的兴奋状态下。二、睡眠的类型★根据脑电图特征我们把睡眠分为：慢波睡眠异相睡眠（快速眼动睡眠）（一）慢波睡眠睡眠Ⅰ期（入睡期）睡眠Ⅱ期（浅睡期）睡眠Ⅲ期（中睡期）睡眠Ⅳ期（深睡期）1.睡眠Ⅰ期（入睡期）：此时是清醒到睡眠的的过渡期，意识朦胧，容易被唤醒，类似于打盹。在这个阶段眼球活动减慢，肌张力降低，脑电波由α波逐渐过渡到θ波，大脑整体活动仍然比较活跃,但是水平在逐渐下降，脑电波呈现不规则锯齿状的θ波的波形。2.睡眠Ⅱ期（浅睡期）此时肌张力继续降低，无眼球运动，意识逐渐消失，可能存在不连贯的思维活动；EEG最显著的特征是出现睡眠纺锤波和K-复合波。3.睡眠Ⅲ期（中睡期）此时EEG显现低频高振幅的特点，除了θ波以外，还产生频率为0.5-3Hz的δ波。4.睡眠Ⅳ期（深睡期）此阶段δ波占有明显优势，δ波是深度睡眠时期的特征波，占50%以上的脑电成分，此时意识完全丧失，肌肉松弛，无眼球活动。生长激素主要在这一睡眠阶段释放，并且能促进合成代谢，提高免疫能力。睡眠Ⅲ期和睡眠Ⅳ期的深度慢波睡眠是衡量睡眠质量的重要指标。小结：在睡眠1期至4期的连续转变过程中，睡眠者的各种生理指标发生有规律的变化，表现心率和呼吸逐渐减慢，大脑活动水平逐渐降低，EEG中低频率、高振幅的脑电波成分逐渐增加；δ波是慢波睡眠阶段的特征脑电波。（二）快速眼动睡眠此阶段最明显的变化是出现快速、不规则的眼球运动。EEG显示类似于清醒放松时的状态，α和θ波的混合波，这提示此时大脑活动比较活跃，与浅睡期脑电状况相似。睡眠者的肌肉松弛程度高于其他任何睡眠期，这种状态又类似于深度睡眠状态。睡眠者的心率、血压、呼吸变化不定，同时其脸部表情也显得不太安宁。快速眼动睡眠的一个显著特征是梦的出现。三、睡眠周期★Ⅰ—Ⅱ—Ⅲ—Ⅳ—Ⅲ—Ⅱ—Ⅰ—快速眼动睡眠（一个睡眠周期）耗时90分钟左右，其中慢波睡眠约占60分钟，快速眼动睡眠在20-30分钟之间。四、睡眠的个体差异婴幼儿每天要睡18-20个小时；儿童的睡眠大概需要12个小时左右；成年人睡眠时间每日需要7-9小时；老年人最少，每日只需5-7小时。睡眠时间越多，REM所占的比率也就越高。五、梦梦的神经生物学研究做梦时机体接受来自外部环境的刺激较少，因此大脑能处理的是储存在记忆库中信息。人们在睡眠时，并不完全失去与外界联系，做梦者可以将来自外部环境的许多刺激同化到梦中，并对这些刺激进行某种形式的修改，使其适应梦的故事情节，成为梦的一部分内容。大脑皮层将前庭感觉整合到梦境中便产生了跌落、飞翔或者旋转等梦中体验；大脑皮层的视觉和听觉等感知觉机能区、运动机能区以及皮层下神经结构如果产生自发兴奋活动，就会使人在梦中产生情绪和动机。做梦时往往觉得自己想动而动不得可能是因为REM睡眠中维持身体姿势的肌肉是处于极度松弛和麻痹状态的。第二节睡眠和觉醒的生理基础一、唤醒系统（觉醒系统）脑内的唤醒系统是脑干网状结构上行激活系统参与觉醒过程的大脑神经递质系统包括：脑干胆碱能系统、谷氨酸能系统、去甲肾上腺素能系统、5-HT能系统，下丘脑后部的组胺能系统以及基地前脑的胆碱能系统，这些神经递质的共同作用使机体处于觉醒的意识状态。二、睡眠系统脑内睡眠系统包括下丘脑、丘脑以及脑桥的一些区域。腺苷是调控睡眠重要的化学物质，腺苷被称为“睡眠驱动素”，当机体经过长久的觉醒过程，腺苷的积累增加量达到一定的水平后就会抑制脑干网状结构上行激活系统从而抑制觉醒，降低大脑皮层的兴奋性，使机体转入睡眠状态。第三节睡眠和认知一、睡眠的功能睡眠的修复理论睡眠的进化理论二、睡眠剥夺睡眠剥夺是实验室研究睡眠功能的一种有效方法。经过几天的睡眠剥夺以后，大鼠的体温、代谢率以及摄食量均有所提高，如果长时间继续剥夺睡眠，大鼠的免疫系统和甲状腺开始受损，身体抵抗力下降，大脑某些区域兴奋性降低。睡眠剥夺会导致情绪不稳定、注意力涣散、思维迟钝以及记忆力减退等一系列症状。三、睡眠与记忆★睡眠和记忆有着密切的关系，睡眠对于促进记忆的巩固有重要的作用，当你学习了一种新的任务后，大脑会在睡眠阶段将学习的环路重新激活，对任务的元素进行分析，并最终将其整合到长时记忆系统中。第一，学习后快速眼动睡眠的时间会增加，而在完全学会任务后快速眼动睡眠的时间又恢复到原先的水平，所以快速眼动睡眠在长时记忆的巩固中有着重要的作用。第二，REM睡眠对于记忆的储存有重要的意义。REM睡眠有助于大脑摒弃日间偶尔形成的无用记忆的痕迹，从而产生促进记忆的作用，即REM睡眠可能对白天的经历或经验产生一种过滤的作用。第三，从神经元的角度看，记忆可以导致突触可塑性的变化，而睡眠时期细胞因子与生长因子的释放能够促进突触间的改变。四、睡眠障碍失眠发作性睡病（嗜睡症或嗜眠症）睡行症（梦游）睡眠呼吸暂停（睡眠窒息）夜惊与噩梦第四节节律行为一、节律生物钟是使机体行为有规律地、周期性地重复发生的内在控制神经机制，它是生物节律的生理基础。二、睡眠与觉醒的转换★①节律因素通过视网膜—下丘脑视交叉上核—松果体轴进行调控②体内平衡机制睡眠有帮助机体恢复的功能，因此当觉醒维持了一段时间，机体产生了消耗，对恢复的需求也会逐渐增加。③外界环境或自身需求的因素例如我们很像入睡，但是由于工作还没做完，我们还会坚持工作。作业二1.在动物学习记忆的行为模型中，用于研究动物的被动性条件回避行为有哪些？具体的实验范式是什么？2.什么是失语症？请简述几种主要的失语症的主要症状及其损伤部位。3.简述三大情绪理论4.动物抑郁行为模型主要有哪些？研究愤怒情绪支配的攻击行为常用的实验模型是什么？5.试述睡眠的周期，以及睡眠不同阶段的各种生理特征和心理行为特征。